«Б.Соқпақбаев атындағы мектеп-гимназия» КММ

Тақырыбы:

Rain Guard Home Ақылды үй: жаңбырдан қорғайтын жүйе

Жұмыстың бағыты: жаратылыстану-математикалық бағыт

Орынаушы: Болатов Абылайхан

7 «А» сынып оқушысы

Алматы облысы, Қарасай ауданы «Б.Соқпақбаев атындағы мектеп-гимназия»

Жетекшісі: Ғалым Аяжан Ғалымқызы

Информатика пән мұғалімі «Б.Соқпақбаев атындағы мектеп-гимназия»

2025-2026 оқу жылы

Мазмұны:

1.Кіріспе

2.Зерттеу бөлімі

Жүйенің жұмыс істеу принципі

Қолданылған технологиялар

3.Эксперимент және нәтижелер

4.Қорытынды

5.Пайдаланылған әдебиеттер

Аннотация

Бұл ғылыми жоба «Rain Guard Home» – жаңбырдан қорғайтын ақылды жүйе тақырыбына арналған. Жобаның өзектілігі – тұрмыстық өмірде жиі кездесетін мәселе, яғни жаңбыр жауған кезде сыртқа жайылған киімдердің сулануын болдырмау. Көптеген адамдар күнделікті тұрмыста ауа райының күрт өзгерісінен киімнің бүлінуіне немесе қайта жуылуына тап болады. Осы мәселені шешу мақсатында жобада жаңбыр сенсорына негізделген автоматты басқару жүйесі жасалды.

Жүйе жауынның алғашқы тамшысын анықтаған сәтте арнайы сенсор сигнал береді және механизм арқылы киім ілінген сымды немесе ілгішті автоматты түрде үй ішіне кіргізеді. Бұл құрылғы ақылды үй технологиясының элементтерін пайдалана отырып, адамның қатысуынсыз жұмыс істейді.

Жобаның практикалық маңызы зор: ол тұрмыста уақытты үнемдейді, киімнің сапасын сақтайды және қолайсыз ауа райына бейімделген ыңғайлы өмір сүруге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, жүйе энергия үнемдейтін, экологиялық қауіпсіз құрылым ретінде жасалған.

Қорытындысында, «Rain Guard Home» жобасы тұрмыстық қолайсыздықтарды азайтып, ақылды технологияларды өмірге енгізудің тиімді үлгісін ұсынады.

Аннотация

Данный научный проект посвящён теме «Rain Guard Home – умная система защиты от дождя». Актуальность проекта заключается в решении повседневной бытовой проблемы — намокания одежды, развешанной на улице во время внезапного дождя. В обычной жизни люди часто сталкиваются с ситуацией, когда из-за изменения погоды одежда становится мокрой и требует повторной стирки.

В рамках проекта разработана автоматическая система управления, основанная на датчике дождя. При первых каплях осадков сенсор подаёт сигнал, после чего механизм автоматически втягивает верёвку или вешалку с одеждой внутрь помещения. Таким образом, система самостоятельно защищает одежду от намокания без участия человека.

Проект использует элементы технологии «умного дома», что делает его современным и практичным решением. Устройство экономично в энергопотреблении, безопасно для окружающей среды и может быть легко внедрено в быт.

В заключение, проект «Rain Guard Home» является примером применения инновационных технологий для повышения комфорта и качества жизни. Он демонстрирует творческий подход и умение использовать современные инженерные решения для решения реальных бытовых задач.

Abstract

This scientific project addresses a common everyday issue — laundry left outside getting wet when it suddenly rains. The system, titled "Rain Guard Home", is a smart solution that automatically retracts laundry indoors as soon as rain is detected. It is built using a rain sensor, a microcontroller (Arduino), and a motorized mechanism. Once the sensor detects rain, it sends a signal to the controller, which then activates the motor to pull the laundry inside. This system helps save time, reduces manual effort, and showcases the practical application of smart home technologies. The project is a cost-effective and efficient engineering solution within the field of home automation.

Кіріспе:

Бүгінгі таңда адамдар өз өмірін жеңілдету үшін түрлі ақылды құрылғылар мен жүйелерді қолдана бастады. Мысалы, кей үйлерде жарық өзінен-өзі жанады, теледидарды алыстан басқаруға болады, тіпті тоңазытқыштың өзі тамақ азайғанда ескерту жібереді. Мұндай үйлерді "ақылды үй" деп атаймыз.

Біздің де осындай ақылды үй жүйесіне арналған өз жобамыз бар. Жобамыздың мақсаты – жаңбыр жауған кезде сыртта жайылған киімнің су болып қалуын болдырмау. Әр адам киім жуып, оны далаға немесе балконға жайғанда, кенеттен жаңбыр жауып кетсе, киім суланып, қайта жууға тура келеді. Бұл – өте ыңғайсыз жағдай.

Сол себепті біз осындай жағдайдың алдын алатын арнайы ақылды жүйе ойлап таптық. Бұл жүйе жаңбырдың алғашқы тамшыларын сезіп, кірді автоматты түрде үй ішіне кіргізеді. Ол үшін біз жаңбыр сенсорын, Arduino деген басқарушы құрылғыны және мотор қолдандық.

Бұл жоба:

Адам уақытын үнемдейді;

Киімнің су болып қалуынан қорғайды;

Жаңбырды өзі байқап, адам көмегінсіз жұмыс істейді;

Тұрмысты жеңілдетуге көмектеседі.

Біз бұл жобаны жасап қана қоймай, оны бірнеше рет тексеріп көрдік. Жүйе жаңбыр жауған сәтте жұмыс істейді және киімді тез үйге тартып алады.

Бұл – қарапайым, бірақ өте пайдалы жоба. Ол біздің тұрмысымызды жеңілдетіп, болашақта ақылды үйлерде кеңінен қолданылуы мүмкін.

Зерттеу бөлімі:

Жобаны жасау барысында біз мынадай сұрақтарға жауап іздедік:

Жаңбырды дәл анықтау үшін қандай сенсорлар тиімді?

Киімді автоматты түрде қозғалтатын қандай механизм қолдануға болады?

Жүйе қауіпсіз және үнемді болуы үшін қандай энергия көздері тиімді?

Бұл жүйе күнделікті өмірде қалай қолданылады және адамдарға қаншалықты пайда әкеледі?

Қолданылған компоненттер:

Жаңбыр датчигі

Arduino Uno микроконтроллер

Электр қозғалтқыш

Жылжымалы рельс (механикалық құрылғы)

Электрмен жабдықтау (аккумулятор немесе ток көзі)

Жүйенің жұмыс істеу принципі:

Жүйе келесі түрде жұмыс істейді:

Жаңбыр тамшылары жаңбыр датчигіне түскен кезде, ол сигналды Arduino микроконтроллеріне жібереді.Микроконтроллер сол сигналды өңдеп, электр қозғалтқышты іске қосады.Қозғалтқыш арнайы рельс арқылы кірді автоматты түрде үй ішіне тартады.Жаңбыр тоқтаған соң немесе адам араласуымен жүйе бастапқы орнына оралады.

Жүйені жасау барысы:

Бұл жобаны жасау үшін мен ағаштан үйдің шағын макетін жасадым. Ең алдымен үйдің қаңқасын қалың картон кейбір жерін фанерадан қиып алдым. Кейін оны желімдеп, шатырына жаңбыр датчигін орналастырдым.Жаңбыр датчигі ретінде қарапайым су өткізгіш сенсорды қолдандым. Ол су тиген кезде сигнал береді. Сигналды Arduino немесе қарапайым электронды плата қабылдап, механизмді іске қосады. Механизм ретінде кішкентай мотор мен бағыттаушы сырықтар қолдандым. Мотор іске қосылғанда ілгіштерге ілінген киімдерді үйдің ішіне тартып алады.Бұл жүйе тұрмыста әркім жасай алатын қарапайым құрылғы болып табылады. Жобада негізгі мақсат — тұрмыстық автоматтандыруды көрсету және жаңбыр кезінде киімді қорғау.

3. Эксперимент және нәтижелер:

Біз жасаған «Rain Guard Home» құрылғысын тексеру үшін бірнеше рет тәжірибе (эксперимент) жасадық. Мақсатымыз – жаңбыр жауа бастағанда жүйенің киімді ішке автоматты түрде кіргізе алатынын тексеру болды.

1-тәжірибе:

Бір ыдысқа су толтырып, жаңбыр сенсорының үстіне ақырын су тамшылаттық. Сенсор жаңбырды анықтаған соң, Arduino микроконтроллері моторды қосып, киімге байланған арқанды тартып, кірді ішке кіргізді. Барлығы дұрыс жұмыс істеді.

2-тәжірибе:

Сол сияқты су тамшылатып, жүйені қайта іске қостық. Бұл жолы мотор бір сәтке тоқтап қалды, себебі батарея қуаты аз еді. Батареяны ауыстырғаннан кейін жүйе қайтадан дұрыс жұмыс істей бастады.

3-тәжірибе:

Жүйені ашық ауада, күнделікті жағдайға ұқсас ортада сынап көрдік. Жаңбыр жауа бастағанда жүйе өздігінен іске қосылып, киімді ішке тартты. Жаңбырдан бір де бір киім су болмады. Бұл тәжірибе сәтті өтті.

4-тәжірибе:

Жаңбыр емес, жай ылғал ауада сынадық. Бұл жолы жаңбыр сенсоры су тамшысын байқамады, сол себепті құрылғы іске қосылмады. Бұл бізге сенсор тек нақты жаңбыр тамшыларын анықтайтынын көрсетті. Бұл — жақсы нәтиже.

5-тәжірибе:

Жүйені ұзақ уақыт қосулы күйде қалдырып, оның тұрақты жұмыс істейтінін байқадық. 2 сағат бойы құрылғы іске қосуға дайын күйде тұрды. Жаңбыр жауған сәтте бірден іске қосылды.

Жалпы нәтиже:

Жүйе 5 сынақтың 4-інде жақсы жұмыс істеді.Жаңбыр сенсоры дұрыс жұмыс істейді, тек нақты су тамшысы тиген кезде іске қосылады.

Мотор жүйесі сенімді, бірақ қуат көзі мықты болу керек.

Киімді жаңбырдан қорғау 100% орындалды.

Жүйе адам көмегінсіз жұмыс істей алады, бұл тұрмыста өте пайдалы.

Осылайша, тәжірибелер арқылы біздің «Rain Guard Home» жүйеміздің шынымен де пайдалы әрі сенімді екенін дәлелдей алдық..

Қосымша

Жасалу жолы

Бұл жобаны жасау үшін мен ағаштан үйдің шағын макетін жасадым. Ең алдымен үйдің қаңқасын қалың картон кейбір жерін фанерадан қиып алдым, өңдедім.

Кейін оны желімдеп, шатырына жаңбыр датчигін орналастырдым.Жаңбыр датчигі ретінде қарапайым су өткізгіш сенсорды қолдандым. Ол су тиген кезде сигнал

Сигналды қарапайым электронды плата қабылдап, механизмді іске қосады.

Механизм ретінде кішкентай мотор мен бағыттаушы сырықтар қолдандым

Мотор іске қосылғанда ілгіштерге ілінген киімдерді үйдің ішіне тартып алады.Бұл жүйе тұрмыста әркім жасай алатын қарапайым құрылғы болып табылады. Жобада негізгі мақсат - тұрмыстық автоматтандыруды көрсету және жаңбыр кезінде киімді қорғау.

Қорытынды:

Rain Guard Home жобасы – тұрмыстық мәселелерді шешуге бағытталған қарапайым, бірақ тиімді «ақылды» құрылғы. Бұл құрылғы автоматтандырудың тұрмыста қандай пайдалы екенін дәлелдейді.

Біздің тәжірибеміз көрсеткендей, бұл жүйе жақсы жұмыс істейді. Ол:

• Адам көмегінсіз өзі жұмыс істейді.

• Уақытты үнемдейді.

• Киімді жаңбырдан қорғайды.

Яғни, бұл жобамыз күнделікті өмірде пайдалы болады. Жүйені одан әрі жетілдіру арқылы оны кең көлемде қолдануға болады, мысалы, жылыжайларда немесе сыртқы қоймаларда, балконда немесе жазғы үйлерде қолдануға болады. Біз бұл жобаны ары қарай дамытып, күн сәулесімен жұмыс істейтіндей етіп жасағымыз келеді.

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. Масленко, Д. Что такое «умный» дом, из чего он состоит и

зачем нужен. [Электронный ресурс] / 2021.

https://trends.rbc.ru/trends/industry/606d99c19a7947b14fe9c2d6.

2.Робототехника және микроконтроллерлер туралы оқулықтар (автор: Қ. Серік, 2022 ж.)

4.Электронды компоненттер дүкендерінің техникалық сипаттамалары

Пікір:

Оқушы ұсынған «Rain Guard Home: Ақылды үй – жаңбырдан қорғайтын жүйе» ғылыми жобасы күнделікті өмірде жиі кездесетін тұрмыстық мәселені шешуге бағытталған. Жоба өзектілігімен, инновациялық идеясымен және практикалық маңыздылығымен ерекшеленеді.

Жаңбыр жауған кезде киімнің сулануын алдын алу мәселесін шешу үшін оқушы жаңбыр сенсорына негізделген автоматты басқару жүйесін ұсынған. Бұл жоба оқушының техникалық ойлау қабілетін, ақпараттық-коммуникациялық технологияларды тиімді пайдалану дағдыларын және шығармашылық көзқарасын айқын көрсетеді.

Жоба барысында оқушы зерттеу кезеңдерін жүйелі жоспарлап, модель құру, бақылау және тәжірибе жүргізу жұмыстарын орындаған. Ұсынылған шешім экологиялық әрі тұрмыстық тұрғыда тиімді, смарт үй технологияларын дамытуға бағытталған нақты қадам болып табылады.

Қорытынды:

Жоба ғылыми талаптарға сай орындалған, мазмұны мен жаңашылдығы жоғары деңгейде. Болашақта жүйені жетілдіру арқылы кеңінен қолдануға болатын жоба деп есептеймін. Зерттеу жұмысының мазмұндылығы мен мәнділігін ескере отырып, жоғары дәрежеде бағалауға ұсынамын.

Пікір білдіруші: Ғалым Аяжан Ғалымқызы